(57)【要約】【課題】インクジェット方式の画像形成装置においてミストの発生による影響を抑えつつ低温時における印刷開始時間を早める。【解決手段】印刷ジョブに基づいて、印刷用紙に対する印刷動作を制御する印刷ジョブ制御手段と、インク吐出機構を駆動する駆動信号に基づいて各ノズルから印刷用紙に対してインクを吐出する手段と、インク温度計測手段とを備え、インク温度計測手段のインク温度計測値が第２基準温度以上、第１基準温度未満の場合に、印刷ジョブ制御手段は、印刷ジョブに基づいて、搬送方向の両端領域と、搬送方向に垂直方向の両端領域とのうち少なくとも１つにおける印字率を算出し、印字率が所定の基準値以下の場合、印字率の両端領域が搬送方向の上下端になるように、印刷動作を実行し、駆動信号の電圧値は、インク温度計測手段のインク温度計測値が第１基準温度の場合における駆動信号の電圧値より大きい画像形成装置。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受け付けた印刷ジョブに基づいて、所定の搬送方向に搬送される印刷用紙に対する印刷動作を制御する印刷ジョブ制御手段と、
複数のノズルの各々に対応するインク吐出機構を含み、前記インク吐出機構を駆動する駆動信号に基づいて各ノズルから、搬送される前記印刷用紙に対してインクを吐出するインク吐出手段と、
インク温度を計測するインク温度計測手段とを備え、
前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第１基準温度よりも低い第２基準温度以上、前記第１基準温度未満の場合に、
前記印刷ジョブ制御手段は、前記印刷ジョブに基づいて、前記搬送方向の両端領域と、前記搬送方向に垂直方向の両端領域とのうち少なくとも１つにおける印字率を算出し、算出された印字率が所定の基準値以下の場合、前記印字率の両端領域が前記搬送方向の上下端になるように、印刷動作を実行し、
前記駆動信号の電圧値は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第１基準温度の場合における前記駆動信号の電圧値より大きい電圧値であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
受け付けた印刷ジョブに基づいて、所定の搬送方向に搬送される印刷用紙に対する印刷動作を制御する印刷ジョブ制御手段と、
複数のノズルの各々に対応するインク吐出機構を含み、前記インク吐出機構を駆動する駆動信号に基づいて各ノズルから、搬送される前記印刷用紙に対してインクを吐出するインク吐出手段と、
インク温度を計測するインク温度計測手段と、
前記印刷ジョブにおいて印刷対象となるドットデータを格納するドットデータ格納手段と、
前記ドットデータに対応した用紙向きの印刷用紙を給紙して搬送する印刷用紙給紙搬送手段と、
前記ドットデータに基づいて前記駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、
用紙方向が異なる用紙を積載可能な複数の用紙トレイと、
前記複数の用紙トレイから前記印刷ジョブに基づき用紙トレイを選択する用紙トレイ選択手段とを備え、
前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第１基準温度よりも低い前記第２基準温度以上、前記第１基準温度未満の場合に、
前記印刷ジョブ制御手段は、前記ドットデータに基づいて、前記印刷用紙の搬送方向両端領域における印字率を算出し、印字率が所定の基準値以下であれば前記用紙トレイ選択手段によって前記印刷ジョブに基づいた用紙トレイを選択し印刷動作を実行し、
前記印刷用紙の搬送方向両端領域における印字率が所定の基準値以下でない場合には、前記ドットデータに基づいて、前記印刷用紙の搬送方向に垂直な方向の両端領域における印字率を算出し、この印字率が所定の基準値以下であれば、前記ドットデータの縦横向きを変更し、前記用紙トレイ選択手段によって該当する用紙トレイを選択して印刷動作を実行し、
前記駆動信号の電圧値は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第１基準温度の場合における電圧値よりも大きい値であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記印刷用紙給紙搬送手段は、前記インク吐出手段に対向する位置に設けられ多数の通気孔を有する無端の搬送帯と、前記搬送帯内側に配置された吸引手段とを含み、前記インク吐出手段がインクを吐出する際には、前記印刷用紙を、前記搬送帯に前記通気孔を介して吸着して搬送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記印刷ジョブ制御手段は、前記印刷用紙の搬送方向に垂直な方向の両端領域における印字率が所定の基準値以下であっても、前記用紙トレイ選択手段が前記縦横向きを変更したドットデータに対応した用紙向きの用紙トレイを選択不可の場合には、印刷動作を実行しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第１基準温度よりも低い前記第２基準温度以上、前記第１基準温度未満の場合に、
前記印刷ジョブ制御手段は、複数の印刷ジョブを受け付けている場合は、印刷動作を実行可能な印刷ジョブを優先して実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
インク貯蔵手段を経路中に含み、前記インク吐出手段にインクを供給し、吐出されなかったインクを前記インク貯蔵手段に戻すインク循環経路をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置であって、
前記インク循環経路中にインクを加熱するインク加熱手段を設け、
前記インク加熱手段は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第１基準温度未満の場合に、インクを加熱し、インク温度計測値が前記第１基準温度以上になると加熱を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
ユーザから前記第１基準温度未満での印刷を行なわない旨の指示を受け付けた場合には、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第１基準温度よりも低い前記第２基準温度以上、前記第１基準温度未満の場合、前記印刷ジョブ制御手段は、印刷動作を実行しないことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の画像形成装置に係り、特に、ミストの発生による影響を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印字ヘッドから印刷用紙にインクを吐出することで画像形成を行なうインクジェット方式のプリンタが広く用いられている。インクジェットプリンタの印字ヘッドは、圧電素子等のインク吐出機構に駆動電圧を印加することでインクの吐出を行なっている。インクジェットプリンタで用いられるインクは、一般に低温環境時で粘度が増大するという特性を有しており、通常の駆動電圧では適正な吐出量の確保が難しくなる。このため、低温時では、ヒータでインクを温め、インクが適切な温度になるまで印刷を行なわないようにしている。したがって、低温環境時に印刷開始時間が遅くなるという問題がある。特に、インク循環経路を備えたインク循環型のプリンタでは加熱すべきインク量が多いため、この問題はより顕著となる。
【０００３】
また、インクジェットプリンタには、低温環境時のインク粘度増加による印刷開始時間の遅れとは別に、特許文献１に記載されているように、インク吐出時に発生する不要な微小インク滴であるミストが印刷用紙やプリンタ筐体内に付着して印刷品質を低下させてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９６７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
低温環境時に印刷開始時間を早めるために、インク吐出機構に印加する駆動電圧を大きくして適正なインク吐出量を確保することが考えられる。しかしながら駆動電圧を大きくすると、インクの吐出速度が増加し、発生するミスト量が増加してしまう。発生するミスト量が増加すると、プリンタ筐体内に付着するミストも増え、飛散したミストやプリンタ筐体内に蓄積したミストが印刷用紙を汚して印刷品質が低下するという問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、インクジェット方式の画像形成装置において、ミストの発生による影響を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様である画像形成装置は、受け付けた印刷ジョブに基づいて、所定の搬送方向に搬送される印刷用紙に対する印刷動作を制御する印刷ジョブ制御手段と、複数のノズルの各々に対応するインク吐出機構を含み、前記インク吐出機構を駆動する駆動信号に基づいて各ノズルから、搬送される前記印刷用紙に対してインクを吐出するインク吐出手段と、インク温度を計測するインク温度計測手段とを備え、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第１基準温度よりも低い第２基準温度以上、前記第１基準温度未満の場合に、前記印刷ジョブ制御手段は、前記印刷ジョブに基づいて、前記搬送方向の両端領域と、前記搬送方向に垂直方向の両端領域とのうち少なくとも１つにおける印字率を算出し、算出された印字率が所定の基準値以下の場合、前記印字率の両端領域が前記搬送方向の上下端になるように、印刷動作を実行し、前記駆動信号の電圧値は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第１基準温度の場合における前記駆動信号の電圧値より大きい電圧値であることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、インク低温時において通常の第１電圧値よりも大きい第２電圧値の駆動信号を出力することにより、適正なインク吐出量を確保することができるため、低温時における印刷開始時間を早めることができる。このとき、印刷用紙の搬送方向両端領域の印字率が基準値以下の印刷ジョブを実行することで、ミスト発生量増加の影響を少なくしている。このため、本発明では、ミストの発生による影響を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である画像形成装置は、受け付けた印刷ジョブに基づいて、所定の搬送方向に搬送される印刷用紙に対する印刷動作を制御する印刷ジョブ制御手段と、複数のノズルの各々に対応するインク吐出機構を含み、前記インク吐出機構を駆動する駆動信号に基づいて各ノズルから、搬送される前記印刷用紙に対してインクを吐出するインク吐出手段と、インク温度を計測するインク温度計測手段と、前記印刷ジョブにおいて印刷対象となるドットデータを格納するドットデータ格納手段と、前記ドットデータに対応した用紙向きの印刷用紙を給紙して搬送する印刷用紙給紙搬送手段と、前記ドットデータに基づいて前記駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、用紙方向が異なる用紙を積載可能な複数の用紙トレイと、前記複数の用紙トレイから前記印刷ジョブに基づき用紙トレイを選択する用紙トレイ選択手段とを備え、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第１基準温度よりも低い前記第２基準温度以上、前記第１基準温度未満の場合に、前記印刷ジョブ制御手段は、前記ドットデータに基づいて、前記印刷用紙の搬送方向両端領域における印字率を算出し、印字率が所定の基準値以下であれば前記用紙トレイ選択手段によって前記印刷ジョブに基づいた用紙トレイを選択し印刷動作を実行し、前記印刷用紙の搬送方向両端領域における印字率が所定の基準値以下でない場合には、前記ドットデータに基づいて、前記印刷用紙の搬送方向に垂直な方向の両端領域における印字率を算出し、この印字率が所定の基準値以下であれば、前記ドットデータの縦横向きを変更し、前記用紙トレイ選択手段によって該当する用紙トレイを選択して印刷動作を実行し、前記駆動信号の電圧値は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第１基準温度の場合における電圧値よりも大きい値であることを特徴とする。
【００１０】
本態様では、前記印刷用紙給紙搬送手段が、前記インク吐出手段に対向する位置に設けられ多数の通気孔を有する無端の搬送帯と、前記搬送帯内側に配置された吸引手段とを含み、前記インク吐出手段がインクを吐出する際には、前記印刷用紙を、前記搬送帯に前記通気孔を介して吸着して搬送する場合に特に効果的に適用することができる。
【００１１】
また、前記印刷ジョブ制御手段は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が前記第１基準温度よりも低い第２基準温度以上、前記第１基準温度未満の場合に、前記印刷用紙の搬送方向両端領域における印字率が所定の基準値以下でない場合には、前記ドットデータに基づいて、前記印刷用紙の搬送方向に垂直な方向の両端領域における印字率を算出し、この印字率が所定の基準値以下であれば、前記ドットデータの縦横向きを変更して印刷動作を実行することが望ましい。これにより、印刷用紙の搬送方向両端領域の印字率が基準値以下でない場合にも、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【００１２】
このとき、前記印刷ジョブ制御手段は、前記印刷用紙の搬送方向に垂直な方向の両端領域における印字率が所定の基準値以下であっても、前記用紙トレイ選択手段が前記縦横向きを変更したドットデータに対応した用紙向きの用紙トレイを選択不可の場合には、印刷動作を実行しないようにしてもよい。
【００１３】
また、インク貯蔵手段を経路中に含み、前記インク吐出手段にインクを供給し、吐出されなかったインクを前記インク貯蔵手段に戻すインク循環経路をさらに備えている場合は、インク量が多いため、本発明を効果的に適用することができる。
【００１４】
このとき、前記インク循環経路中にインクを加熱するインク加熱手段を設け、前記インク加熱手段は、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第１基準温度未満の場合に、インクを加熱し、インク温度計測値が第１基準温度以上になると加熱を停止することが望ましい。
【００１５】
また、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第１基準温度よりも低い第２基準温度以上、第１基準温度未満の場合に、前記印刷ジョブ制御手段は、複数の印刷ジョブを受け付けている場合は、印刷動作を実行可能な印刷ジョブを優先して実行することが望ましい。これにより、低温時に、印刷ジョブ全体としての印刷開始待ち時間を短くすることができる。
【００１６】
さらに、ユーザから第１基準温度未満での印刷を行なわない旨の指示を受け付けた場合には、前記インク温度計測手段のインク温度計測値が第１基準温度よりも低い第２基準温度以上、第１基準温度未満の場合に、前記インク吐出駆動手段および前記搬送制御手段は前記の動作は行なわず、前記インク吐出手段によるインク吐出は行なわないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、インクジェット方式の画像形成装置において、ミストの発生による影響を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの概要を示す図である。
【図２】インクジェットプリンタのインク経路関連機構および制御部の構成を説明するための図である。
【図３】インクジェットヘッドの構成を示すブロック図である。
【図４】印刷実行処理を説明するフローチャートである。
【図５】電圧値を変化させた駆動信号の例を示す図である。
【図６】搬送ベルトによる印刷用紙の搬送を示す図である。
【図７】吸引ファンによる風の流れを説明する図である。
【図８】搬送方向両端領域の印字率を説明する図である。
【図９】ドットデータの回転と用紙方向変更を説明する図である。
【図１０】インク温度と印刷開始時間との関係を示す図である。
【図１１】インクジェットプリンタが複数の印刷ジョブを受け付けている場合の処理について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１００の概要を示す図である。本図では特に印刷用紙搬送経路を中心に示している。本図に示すようにインクジェットプリンタ１００は、印刷用紙の供給を行なう給紙機構として、筐体側面の外部に露出したサイド給紙台３２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ）とを備えている。また、印刷済の印刷用紙を排出する排紙機構として排紙口３４０を備えている。
【００２０】
インクジェットプリンタ１００は、インクジェット方式のラインカラープリンタである。インクジェット方式のラインカラープリンタは、印字機構として、用紙搬送方向に直交する方向に伸び、多数のノズルが形成されたインクジェットヘッドを複数本備え、それぞれのインクジェットヘッドから黒またはカラーのインクを吐出してライン単位で画像形成を行なう。
【００２１】
また、インクジェットプリンタ１００は、ＣＰＵ、メモリ、画像処理装置等が配置されたコントローラ基板等で構成される制御部２００、メニューを表示したりユーザからの操作を受け付けたりする操作パネル４００、および、その他の機能部（不図示）を備えている。
【００２２】
サイド給紙台３２０および給紙トレイ３３０のいずれかの給紙機構から１枚ずつ給紙された印刷用紙は、ローラ等の駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路（図中の黒太線）に沿って搬送され、レジスト部Ｒｇに導かれる。ここでレジスト部Ｒｇは、印刷用紙の先端の位置あわせと斜行修正を行なうために設けられており、１対のレジストローラ３５０を備えて構成される。給紙された印刷用紙はレジスト部Ｒｇで一時停止し、所定のタイミングで印字機構方向に搬送される。
【００２３】
レジスト部Ｒｇのさらに搬送方向側には、複数本のインクジェットヘッド１３０が設けられている。本実施形態では、レジスト部Ｒｇから近い順に、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の順に４本並んでいるものとする。印刷用紙は、インクジェットヘッド１３０の対向面に設けられた環状の搬送ベルト３６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各インクジェットヘッド１３０から吐出されたインクによりライン単位で画像形成される。搬送ベルト３６０の内側には吸引ファン３７０が設けられている。搬送ベルト３６０の表面には多数の通気孔が形成されており、吸引ファン３７０の回転によって生じる吸引力で、印刷用紙は搬送ベルト３６０に吸着されて搬送される。
【００２４】
印刷済の印刷用紙は、さらに、ローラ等の駆動機構によって筐体内を搬送される。印刷用紙の片側の面のみに印刷を行なう片面印刷の場合は、そのまま排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に印刷面を下にして積載されていく。排紙台３４５は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台３４５は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口３４０から排紙され、傾斜に沿って滑落する印刷用紙が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００２５】
印刷用紙の両面に印刷を行なう両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする）印刷終了時には排紙口３４０に導かれずに、さらに筐体内を搬送される。このため、インクジェットプリンタ１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構３８０を備えている。切替機構３８０によって排紙口３４０に導かれなかった印刷用紙は、スイッチバック経路ＳＲに引き込まれ、スイッチバックを行ない、搬送路に対して表裏が反転する。そして、ローラ等の駆動機構によって再度レジスト部Ｒｇに導かれ、一時停止する。その後、所定のタイミングで印字機構方向に搬送され、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行なわれる。裏面の印刷が行なわれ、両面に画像が形成された印刷用紙は、排紙口３４０に導かれて排紙され、排紙口３４０の受台として設けられた排紙台３４５に積載されていく。
【００２６】
インクジェットプリンタ１００では、両面印刷時におけるスイッチバックを、排紙台３４５内に設けられた空間を利用して行なうようにしている。排紙台３４５内に設けられた空間は、スイッチバック時に印刷用紙が外部から取り出せないように覆われた構成となっている。これにより、利用者が誤ってスイッチバック動作中の印刷用紙を引き抜いてしまうことを防ぐことができる。また、排紙台３４５は、本来インクジェットプリンタ１００に備えられているものであり、排紙台３４５内の空間を利用してスイッチバックを行なうことにより、インクジェットプリンタ１００内に、別途スイッチバック用の空間を設ける必要がなくなる。したがって、筐体のサイズが増大してしまうことを防ぐことができる。さらには、排紙口とスイッチバック経路とを共用しないため、スイッチバック処理と他の用紙の排紙とを並行して行なうことができる。
【００２７】
図２は、インクジェットプリンタ１００のインク経路関連機構および制御部２００の構成を説明するための図である。本図に示すようにインクジェットプリンタ１００は、ＣＭＹＫ４色のインクを用いて印刷を行なうカラープリンタとしている。各インクは着脱可能なインクボトルから供給されるようになっており、シアンのインクを供給するインクボトル１１０Ｃ、マゼンタのインクを供給するインクボトル１１０Ｍ、イエローのインクを供給するインクボトル１１０Ｙ、黒のインクを供給するインクボトル１１０Ｋが備えられている。なお、以下においてインク色にこだわらない場合にはインクボトル１１０で代表させて説明する。他の機能部についても同様である。
【００２８】
インクボトル１１０から供給されたインクは、樹脂、金属等のパイプにより形成されたインク経路を通って、インクジェットヘッド１３０の下流側に設けられた下流タンクに一旦溜められる。このため、インクジェットプリンタ１００には、シアンのインクを溜める下流タンク１２２Ｃ、マゼンタのインクを溜める下流タンク１２２Ｍ、イエローのインクを溜める下流タンク１２２Ｙ、黒のインクを溜める下流タンク１２２Ｋが備えられている。
【００２９】
下流タンク１２２に溜められたインクは、ポンプによりインクジェットヘッド１３０の上流側に設けられた上流タンクに送られる。このため、インクジェットプリンタ１００には、ポンプ１７０Ｃ、ポンプ１７０Ｍ、ポンプ１７０Ｙ、ポンプ１７０Ｋおよび上流タンク１２０Ｃ、上流タンク１２０Ｍ、上流タンク１２０Ｙ、上流タンク１２０Ｋが備えられている。上流タンク１２０に送られたインクは、インクを吐出する多数のノズルが設けられているインクジェットヘッド１３０に送られて画像形成に用いられる。
【００３０】
上述のようにインクジェットプリンタ１００には、シアンのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｃ、マゼンタのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｍ、イエローのインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｙ、黒のインクを吐出するインクジェットヘッド１３０Ｋが備えられている。本実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを噴射させる方式のインクジェットヘッドが用いられているものとする。ただし、他の方式、例えば、発熱素子を用いてインクに熱を加えて気泡を発生させることでインクを噴射させる方式のインクジェットヘッドを用いてもよい。
【００３１】
インクジェットヘッド１３０には、制御部２００から送られるインク吐出データに基づいてピエゾ素子を駆動する駆動信号を出力するドライバ１３２（１３２Ｃ、１３２Ｍ、１３２Ｙ、１３２Ｋ）が備えられている。なお、インクジェットプリンタ１００は、インクを循環させる循環方式を採用しており、インクジェットヘッド１３０で画像形成の際に消費されなかったインクは下流タンク１２２に戻される。上流タンク１２０からインクジェットヘッド１３０を経由して下流タンク１２２へのインク帰還は、上流タンク１２０と下流タンク１２２との水頭差を利用している。
【００３２】
インクは印刷品質が保証される温度範囲が定められており、環境温度が低く、インク温度が保証温度範囲を下回っているとインクを加熱する必要がある。このため、インク経路中にヒータ１４０が設けられている。一方、ドライバ１３２やピエゾ素子は動作することにより発熱する。これらの発熱やインク振動のジュール熱により、高温時におけるインク温度上昇の影響等を抑制するために、インクを冷やす冷却器１６０が設けられている。ヒータ１４０、冷却器１６０を通ったインクは上流タンク１２０に送られる。
【００３３】
各インクジェットヘッド１３０には、インク温度を直接的あるいは間接的に測定する温度計１３４（１３４Ｃ、１３４Ｍ、１３４Ｙ、１３４Ｋ）が備えられている。
【００３４】
制御部２００は、インクジェットプリンタ１００における印刷ジョブ処理、インク温度制御、その他の処理を制御する機能部である。本実施形態において制御部２００は、印刷ジョブ制御部２１０、画像処理部２２０、インク吐出制御部２３０、用紙搬送制御部２４０、インク循環制御部２５０、インク温度調整部２６０を備えている。
【００３５】
印刷ジョブ制御部２１０は、ユーザから受け付けた印刷ジョブの実行、中断、再開、エラー対処、ログ記録等を制御する。印刷から受け付ける印刷ジョブは、コンピュータから送られる印刷データに基づく印刷処理、画像読取装置で読み取った画像データに基づく複写処理、電話回線を通じて送られた画像データに基づくファクシミリ印刷処理等とすることができる。
【００３６】
印刷ジョブ制御部２１０は、後述するようにインク温度低温時において、印刷ジョブが所定の条件を満たす場合には、印刷を実行する。これにより、低温時における印刷開始時間を早めるようにする。ここで、所定の条件は、印刷用紙の搬送方向の両端領域における印字率が基準値以下であるとすることができる。これにより、ミストによる用紙への悪影響を抑えるようにする。このため、印刷ジョブ制御部２１０は、印字率算出部２１１を備えている。また、印刷ジョブ制御部２１０は、温度低温時における早期印刷開始を実行するかどうかの選択をユーザから受け付けることができる。
【００３７】
印字率算出部２１１は、ドットデータに基づいて、印刷用紙の搬送方向の両端領域における印字率を算出する。また、印刷用紙の搬送方向に垂直な方向の両端領域に印字するドットデータの印字率も算出する。印字率は、例えば、所定領域の総ドット数に対する印字ドット数とすることができる。
【００３８】
画像処理部２２０は、印刷ジョブの対象となっている画像データに対する画像処理を行なう。画像処理部２２０が行なう画像処理は、例えば、印刷データの展開処理、画像データの色変換処理、二値化処理、中間調処理等とすることができる。画像処理後のデータはドットデータとして表現され、メモリ上の記憶領域であるドットデータ格納部２２１に格納する。また、画像処理部２２０は、ドットデータ回転部２２２を備えており、必要に応じて、ドットデータ格納部２２１に格納されたドットデータを９０度回転させてドットデータ格納部２２１に再格納する処理を行なう。ドットデータ回転部２２２がドットデータを回転させる条件については後述する。
【００３９】
インク吐出制御部２３０は、ドットデータ格納部２２１に記録された画像処理後のドットデータに基づいてドット毎のインク吐出量を算出し、インクジェットヘッド１３０のドライバ１３２に出力する。ここで、インクジェットヘッド１３０は、階調をインクのドロップ数で表わしており、画像のハイライト部分は少ないドロップ数で表現し、シャドウ部分は多くのドロップ数で表現する。
【００４０】
用紙搬送制御部２４０は、印刷用紙の給紙搬送を行なうために、給紙機構、レジストローラ３５０や搬送ベルト３６０、その他搬送機構の動作を制御する。インク循環制御部２５０は、ポンプ１７０等の動作を制御することによって、インク循環経路内のインクを循環させる。インク温度調整部２６０は、インクジェットヘッド１３０内に設けられた温度計１３４の計測結果に応じてヒータ１４０または冷却器１６０を動作させることで、インク温度が適正温度範囲内に収まるように制御する。用紙搬送制御部２４０、給紙機構、用紙搬送機構が動作を行なうことにより、印刷用紙給紙搬送手段として機能することができる。
【００４１】
図３は、インクジェットヘッド１３０の構成を示すブロック図である。本図に示すように、インクジェットヘッド１３０は、インク循環経路の一部を構成するインク経路１３５によってインクが供給され、インク経路１３５を流れるインクの温度を計測する温度計１３４を備えている。
【００４２】
インク吐出制御部２３０が出力する画素毎のインクドロップ数を示す制御データはドライバ１３２に入力され、ドライバ１３２は制御データに基づいて、所定の電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。ピエゾ素子群１３６が駆動信号に応じて変形することにより、ノズル群１３７からインクが吐出される。したがって、ピエゾ素子群１３６とノズル群１３７はインク吐出手段として機能する。また、ドライバ１３２は、駆動信号出力手段として機能し、インク温度が低いときに、通常よりも大きな電圧の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。
【００４３】
次に、本実施形態における印刷実行処理について説明する。本実施形態では、インクの適正温度の下限値を第１基準温度としている。第１基準温度は、例えば、２５℃とすることができる。このため、インク温度調整部２６０は、インク温度が２５℃未満の場合には、ヒータ１４０を動作させてインクを加熱する。このとき、インク循環制御部２５０は、インクを循環させる。
【００４４】
ここで、インク温度が２５℃以上になるまで印刷が実行されないとすると、インク温度が低いときに印刷開始時間が遅くなってしまう。特に、本実施形態のインクジェットプリンタ１００は、インク循環型であるため、加熱すべきインク量が多く、インク加熱時間が余計に必要となる。
【００４５】
そこで、本実施形態では、インク温度の第２基準温度を定め、ユーザが希望する場合には、インク温度が第２基準温度以上で、所定の条件を満たす場合には印刷を実行する。ここで、第２基準温度は、第１基準温度よりも低い温度であり、例えば、２０℃とすることができる。ただし、インク温度が第１基準温度よりも低い場合には、インクの粘度が増加して、適正なインク吐出量が確保できなくなる。そこで、ピエゾ素子群１３６に出力する駆動信号の電圧値を通常よりも大きくすることで適正なインク吐出量を確保する。この場合の電圧値は、例えば、あらかじめ実験等で算出された温度−電圧カーブで駆動電圧を増減させ、そのカーブを基に定めることができる。
【００４６】
これは、温度によってインクの粘度が変化し、温度が低い場合はインク吐出量が少なくなり、温度が高い場合はインク吐出量が多くなってしまうため最適吐出量となるように
検出温度に合わせ駆動電圧をヘッド温度に応じて変化させるためである。
【００４７】
しかしながら、駆動電圧を大きくすると、インクの吐出速度が増加し、発生するミスト量が増加してしまう。発生するミスト量が増加すると、プリンタ筐体内に付着するミストも増え、飛散したミストや筐体内に蓄積したミストが印刷用紙を汚して印刷品質が低下するという問題が生じる。そこで、本実施形態では、以下の実施例に示すような条件を満たす場合に印刷実行処理を行なうようにすることにより、ミストの発生による影響を抑えるものとする。なお、ここでは、簡単のため、インク温度が高温となり適正範囲を超えている場合は取り扱わないものとする。
【００４８】
図４は、本実施形態の印刷実行処理を示すフローチャートである。本実施形態では、用紙の搬送方向の両端領域の印字率に注目して低温時の印刷実行を制御する。以下の処理は、ユーザから印刷実行の指示を受け付けた場合に開始する。印刷実行の指示の際には、ユーザは、印刷設定において印刷用紙の縦横方向を指定する。
【００４９】
まず、インク温度の計測値が第１基準温度以上、例えば２５℃以上であれば（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、適正温度範囲内であるとして通常の印刷処理を実行する（Ｓ１１６）。なお、インク加熱を行なっていた場合にはインク加熱を停止する（Ｓ１１５）。ここで、インク色毎に温度の計測値が異なる場合は、例えば、各インク温度の平均値で判断したり、最も低いインク温度を基準に判断したりすることができる。通常の印刷処理では、ドライバ１３２は、適正温度範囲内において適正な吐出量が確保できる通常の電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。
【００５０】
一方、インク温度の計測値が第１基準温度未満、例えば２５℃未満であれば（Ｓ１０１：Ｎｏ）、インク温度調整部２６０が、インク温度を適正温度に上昇させるためにヒータ１４０を動作させ、インクを加熱する（Ｓ１０２）。
【００５１】
ユーザによって、インク低温時における早期印刷開始が指示されていない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）には、インク温度の計測値が第１基準温度以上になるまで印刷を行なわずに待機し、インク温度の計測値が第１基準温度以上になると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、インク加熱を停止し（Ｓ１１５）、通常の印刷処理を実行する（Ｓ１１６）。
【００５２】
ここで、ユーザは、インク低温時における早期印刷開始を望む場合には、例えば、印刷指示を行なうプリンタドライバで早期印刷開始の設定を行なうことができる。あるいは、インクジェットプリンタ１００の操作パネル４００を介して早期印刷開始の設定を行えるようにしてもよい。さらには、インクジェットプリンタ１００の管理者が早期印刷開始を行なうか否かについてデフォルトの設定が行えるようにしてもよい。
【００５３】
インク低温時における早期印刷開始が指示されている場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）には、インク温度の計測値が第２基準温度以上、例えば２０℃以上であるかどうかを判断する（Ｓ１０４）。その結果、インク温度の計測値が第２基準温度未満の場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）は、インク温度の計測値が第２基準温度以上になるまで待機する。これは、第２基準温度未満の場合は、インクの粘度の増加が大きく、駆動信号の電圧を大きくしても適切なインク吐出量が確保できないからである。逆にいえば、駆動信号の電圧を大きくしても適正なインク吐出量が確保できない温度を第２基準温度として設定する。
【００５４】
インク温度の計測値が第２基準温度以上の場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）は、処理対象となっている印刷ジョブで印刷されるドットデータを参照する（Ｓ１０５）。このドットデータは、画像処理部２２０によって展開され、ドットデータ格納部２２１に格納されているものである。
【００５５】
そして、印刷用紙の搬送方向の両端領域の印字率を算出し、その印字率が所定の基準値以下であるかどうかを判断する（Ｓ１０６）。その結果、印刷用紙の搬送方向の両端領域の印字率が基準値以下であれば（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、印刷設定の際に指定された用紙方向で給紙する給紙装置から給紙するように設定して（Ｓ１１３）、ドットデータ格納部２２１に格納されたドットデータに基づく印刷処理を実行する（Ｓ１１４）。このとき、適正なインク吐出量を確保するために、通常よりも大きな電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。すなわち、印刷用紙の搬送方向の両端領域に印刷される量が少ない場合には、駆動信号電圧を大きくして印刷を実行することになる。
【００５６】
図５は、ピエゾ素子群１３６に出力する駆動信号の例を示す図である。図５（ａ）は、通常時に出力する駆動信号を示し、図５（ｂ）は低温時に出力する駆動信号を示している。ここで、駆動信号は、１ドロップについて、インク室を拡大させる負電圧パルスとインク室を収縮させる正電圧パルスを１セットとしてピエゾ素子に印加する。したがって、複数のドロップの画素に対しては、このパルスセットを複数回の繰り返し印加することになる。また、インクの吐出量を安定させるために最初のパルスセットの前にプリパルスと呼ばれる短いパルスを挿入している。
【００５７】
本実施形態では、インク温度の計測値が第１基準温度以上の通常時には、図５（ａ）に示すように、電圧値Ｖ１の駆動信号をピエゾ素子に出力し、インク温度の計測値が第２基準温度以上第１基準温度未満の低温時には、図５（ｂ）に示すように、Ｖ１よりも大きい電圧値Ｖ２の駆動信号をピエゾ素子に出力する。ここで、電圧値Ｖ１は、インク温度の計測値に応じて変化させるようにしてもよい。
【００５８】
これによって、インク低温時においても適正なインク吐出量を確保するようにしているが、駆動電圧を大きくしたことに伴い、インク吐出速度が増加し、ミストの発生量が増加する。そこで、第１実施例では、ミストの発生による影響を抑えるために、印刷用紙の搬送方向の両端領域に印刷される量が少ない印刷ジョブの場合には、印刷動作を実行するようにしている。
【００５９】
ここで、インク低温時に実行する印刷ジョブを、印刷用紙の搬送方向の両端領域の印字率が低い印刷ジョブとする理由は、以下の通りである。すなわち、図６に示すように、印刷用紙は搬送ベルト３６０で搬送される。ここで、印刷用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の順番で印刷が行なわれ、本図の状態では、レジストローラ３５０は、印刷用紙Ｐ３を一時停止させており、適切な用紙間隔となるタイミングで搬送ベルト３６０方向に印刷用紙Ｐ３を搬送させる。
【００６０】
上述のように搬送ベルト３６０の搬送面には、通気孔が多数形成されており、吸引ファン３７０により発生する空気の流れによる吸引力で印刷用紙は搬送ベルト３６０に吸着される。この空気の流れは、図７に示すように、印刷用紙がない領域においては、インクジェットヘッド１３０方向から通気孔を通って吸引ファン３７０方向に導かれることになる。このため、印刷用紙の周辺では、印刷用紙の外側に向かう風の流れが生じていることになる。
【００６１】
インクジェットヘッド１３０で発生したミストは、風の流れに乗って印刷用紙の周辺部に集中的に舞うことになり、結果として印刷用紙の周辺部でミストの影響が目立つことになる。また、印刷用紙が高速で搬送されると、印刷用紙の搬送方向に沿っても空気の流れが生じるため、ミストは、図６の斜線で示した印刷用紙の搬送方向の両端部においてより目立つことになる。
【００６２】
したがって、印刷用紙の搬送方向の両端部の印字率が低ければ、印刷用紙の周辺部で発生するミスト量が少なくなり、この結果、印刷用紙の搬送方向の両端部に導かれるミスト量も少なくなるため、ミストの影響を減らすことができると考えられるからである。
【００６３】
具体的には、図８（ａ）に示すように、印刷用紙が搬送方向に対して横向きの場合には、長辺側の両端領域の印字率が低ければ、ミストの影響を受けにくくなり、図８（ｂ）に示すように、印刷用紙が搬送方向に対して縦向きの場合には、短辺側の両端領域の印字率が低ければ、ミストの影響を受けにくくなる。逆に、図８（ｃ）に示すように、印刷用紙が搬送方向に対して横向きの場合には、長辺側の両端領域の印字率が高ければ、ミストの影響を受けやすくなり、図８（ｄ）に示すように、印刷用紙が搬送方向に対して縦向きの場合には、短辺側の両端領域の印字率が高ければ、ミストの影響を受けやすくなる。
【００６４】
ここで、印字率の算出対象となる搬送方向の両端部の幅Ｗａ、Ｗｂ（図６）および印字率の基準値については、ミストの影響が目立たなくなる値を実験等によってあらかじめ定めておくことができる。また、印字率の算出対象となる領域は矩形に限られない。
【００６５】
図１のフローチャートに戻って、印刷用紙の搬送方向の両端領域の印字率を算出し、その印字率が所定の基準値以下であるかどうかを判断した結果、印刷用紙の搬送方向の両端領域の印字率が基準値以下でない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）は、さらに、印刷用紙の搬送方向と垂直な方向の両端領域の印字率を算出し、その印字率が所定の基準値以下であるかどうかを判断する（Ｓ１０８）。その結果、印刷用紙の搬送方向と垂直な方向の両端領域の印字率が所定の基準値以下でない場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）には、ミストの影響を防ぐことが困難であるため、インク温度の計測値が第１基準温度以上になるまで印刷を行なわずに待機し、インク温度の計測値が第１基準温度以上になると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、インク加熱を停止し（Ｓ１１５）、通常の印刷処理を実行する（Ｓ１１６）。
【００６６】
印刷用紙の搬送方向と垂直な方向の両端領域の印字率が所定の基準値以下の場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）には、印刷設定の際に指定された用紙方向を９０度回転させた方向で給紙する給紙装置があるかどうかを判断する（Ｓ１０９）。その結果、印刷設定の際に指定された用紙方向を９０度回転させた方向で給紙する給紙装置がない場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）には、ミストの影響を防ぐことが困難であるため、インク温度の計測値が第１基準温度以上になるまで印刷を行なわずに待機し、インク温度の計測値が第１基準温度以上になると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、インク加熱を停止し（Ｓ１１５）、通常の印刷処理を実行する（Ｓ１１６）。
【００６７】
一方、印刷設定の際に指定された用紙方向を９０度回転させた方向で給紙する給紙装置がある場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）には、用紙搬送制御部２４０は、その給紙装置、すなわち、印刷設定の際に指定された用紙方向と異なる方向で給紙される給紙装置から給紙するように設定する（Ｓ１１０）。
【００６８】
さらに、ドットデータ回転部２２２が、ドットデータ格納部２２１に格納されているドットデータを９０度回転させてドットデータ格納部２２１に再格納する（Ｓ１１１）。そして、ドットデータ格納部２２１に格納されたドットデータに基づいて印刷処理を実行する（Ｓ１１２）。このとき、適正なインク吐出量を確保するために、通常よりも大きな電圧値の駆動信号をピエゾ素子群１３６に出力する。すなわち、印刷用紙の搬送方向の両端領域に印刷される量が少ない場合には、駆動信号電圧を大きくして印刷を実行することになる。
【００６９】
図９は、このときの様子を示す図である。すなわち、図９（ａ）に示すように、印刷設定において印刷用紙が搬送方向に対して縦向きの場合に、短辺側の両端領域の印字率が高く、長辺側の両端領域の印字率が低いときには、ドットデータを９０度回転させるとともに、給紙する印刷用紙の向きを変更する。これにより、印字率の低い領域を印刷用紙の搬送方向両端側にすることができるため、ミストの影響を受けにくくなる。一方、図９（ｂ）に示すように、印刷設定において印刷用紙が搬送方向に対して横向きの場合に、長辺側の両端領域の印字率が高く、短辺側の両端領域の印字率が低いときには、ドットデータを９０度回転させるとともに、給紙する印刷用紙の向きを変更する。これにより、印字率の低い領域を印刷用紙の搬送方向両端側にすることができるため、ミストの影響を受けにくくなる。
【００７０】
以上の印刷動作を行なう結果、本実施形態では、図１０に示すように、印刷用紙の搬送方向両端領域の印字率が低い印刷ジョブであれば、インク温度の計測値が第２基準温度以下の場合、ヒータを動作させてインクを加熱し、インク温度が第２基準温度となった時刻ｔ１から印刷動作を開始することができるようになる。従来は、駆動信号を通常のＶ１よりも大きなＶ２とすることによるミスト発生量増加の影響が大きく、インク温度が第１基準温度なる時刻ｔ２まで印刷を開始することができなかったが、本実施形態では、印刷用紙の搬送方向両端領域の印字率が低い印刷ジョブを実行することで、ミスト発生量増加の影響を少なくしている。このため、本実施例では、ミストの発生による影響を抑えつつ、低温時における印刷開始時間を早めることができる。
【００７１】
なお、上述の例では、ドットデータを回転することで印刷される画像の向きを回転するようにしていたが、ドットデータ格納部２２１からのドットデータの読み出し順を変更することで画像の向きを回転するようにしてもよい。また、両端領域の印字率が基準値以下となるようにドットデータの向きおよび印刷用紙の向きを調整するようにしていたが、長辺方向の両端領域の印字率と、短辺方向の両端領域の印字率とを比較して、印字率が低い方の両端領域が搬送方向となるようにドットデータの向きおよび印刷用紙の向きを調整するようにしてもよい。
【００７２】
次に、本実施形態の変形例として、インクジェットプリンタ１００が複数の印刷ジョブを受け付けている場合の処理について図１１のフローチャートを参照して説明する。印刷ジョブは、通常、受付順に処理されるため、最初に受け付けた印刷ジョブが、インク低温度時の印刷実行の条件を満たさないとすると、後続の印刷ジョブに印刷実行可能な印刷ジョブがあっても、インク温度が第１基準温度に達するまで印刷動作は開始されないことになる。そこで、本実施形態の変形例では、以下のような処理を行なうようにする。
【００７３】
まず、印刷ジョブ制御部２１０は、最初に受け付けた先頭の印刷ジョブを判定対象とする（Ｓ２０１）。そして、上述の判断基準にしたがって、判定対象となった印刷ジョブが実行可能であるかどうかを判断する（Ｓ２０２）。すなわち、印刷用紙の搬送方向両端領域の印字率が基準値以下とすることができるかどうかを判定する。
【００７４】
この判断を行なった結果、実行可能であった場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）は、判定対象となった印刷ジョブを実行する（Ｓ２０３）。一方、実行可能でなかった場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）は、その印刷ジョブは実行しない。
【００７５】
そして、次の印刷ジョブを受け付けている場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）は、次の印刷ジョブを判定対象として（Ｓ２０５）、印刷実行可能かどうかを判定する（Ｓ２０２）。判定の結果、実行可能であれば（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、判定対象の印刷ジョブを実行する（Ｓ２０３）。
【００７６】
以上の処理を繰り返すことにより、印刷ジョブの受付順が遅い印刷ジョブであっても、印刷実行可能な印刷ジョブは、印刷実行可能でない印刷ジョブに優先して印刷が実行されることになる。このような制御を行なうことにより、印刷ジョブ全体としての印刷開始待ち時間を短くすることができるようになる。例えば、最初に受け付けた印刷ジョブが、インク低温度時の印刷実行の条件を満たさない場合であっても、後続の印刷ジョブに印刷実行可能な印刷ジョブがあれば、インク温度が第１基準温度に満たない第２基準温度以上の状態で印刷動作を開始することができるようになる。
【符号の説明】
【００７７】
１００…インクジェットプリンタ、１１０…インクボトル、１２０…上流タンク、１２２…下流タンク、１３０…インクジェットヘッド、１３２…ドライバ、１３４…温度計、１３５…インク経路、１３６…ピエゾ素子群、１３７…ノズル群、１４０…ヒータ、１６０…冷却器、１７０…ポンプ、２００…制御部、２１０…印刷ジョブ制御部、２１１…印字率算出部、２２０…画像処理部、２２１…ドットデータ格納部、２２２…ドットデータ回転部、２３０…インク吐出制御部、２４０…用紙搬送制御部、２５０…インク循環制御部、２６０…インク温度調整部、３２０…サイド給紙台、３３０…給紙トレイ、３４０…排紙口、３４５…排紙台、３５０…レジストローラ、３６０…搬送ベルト、３７０…吸引ファン、３８０…切替機構、４００…操作パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010284833.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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